JP2002313268A - Rotating cathode x-ray tube - Google Patents

Rotating cathode x-ray tube

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JP2002313268A
JP2002313268A JP2001119154A JP2001119154A JP2002313268A JP 2002313268 A JP2002313268 A JP 2002313268A JP 2001119154 A JP2001119154 A JP 2001119154A JP 2001119154 A JP2001119154 A JP 2001119154A JP 2002313268 A JP2002313268 A JP 2002313268A
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JP
Japan
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ray tube
ray
anode
tube
rotating
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JP2001119154A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshinori Takemoto
吉範 竹本
Keiichi Yamanishi
圭一 山西
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Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotating anode X-ray tube that can made the distribution of potential stabilize and suppress the discharge of the X-ray tube glass bulb that is positioned at the vicinity of the X-ray radiation window of the tube container. SOLUTION: The X-ray tube 1 is installed on an anode-holding part 7 and a cathode-holding part 6 inside the tube container 12, in which insulating oil 15 is filled and a protective lead 5 in lined. X-rays are generated by rotating at a high speed the rotating anode 14 in the rotating magnetic field by a stator 2 and impressing high voltage on the X-ray tube 1 from the cable receptacles 4, and then by emitting electrons from the cathode 13, which is opposed to the target 14a and making collision with a target 14a. The radiated X-rays are irradiated to the outside from the X-ray radiation window 3, in which a metallic mask 9 of grounding potential is arranged on the inner side.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス製のX線管
外囲器を用いた回転陽極X線管を、管容器の絶縁油中に
封入した回転陽極X線管装置に係わり、特に、管容器の
構造に対する回転陽極X線管の電位分布の安定性に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotating anode X-ray tube apparatus in which a rotating anode X-ray tube using a glass X-ray tube envelope is sealed in insulating oil of a tube container. It relates to the stability of the potential distribution of the rotating anode X-ray tube with respect to the structure of the tube container.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の回転陽極X線管装置の構造を図3
に示す。ガラス製のX線管外囲器10を有したX線管1
は、絶縁油15が封入された管容器12内に設けられた
陽極保持部7と陰極保持部6とに保持されている。回転
陽極14は、タングステンの傘状のターゲット14aと
回転子とが一体となり、陽極側の固定部の軸受に支えら
れて高速回転する。陰極13は、シリンダに保持され
て、その位置は管軸より外れ、集束電極とタングステン
フィラメントから構成される。回転陽極14は、管容器
12内の陽極側に設けられたステータ2のモータコイル
の誘導回転磁界により高速で回転する。タングステンデ
ィスクのターゲット14aの電子衝撃面積は回転するこ
とにより増大し、焦点の単位面積当たりの入力は大きく
なる。回転機構の軸受は多くはボールベアリングが真空
中で用いられ、ベアリングケースに保持されて、鉛、銀
などの薄い膜が潤滑剤として使われている。X線管外囲
器10のガラスバルブは硬質ガラス製のものが多く用い
られ、内部を高真空にするために陰極側のガラスのX線
外囲器10の端面側からガラス製の細いチップ管で真空
排気され、排気終了後、このチップ管は融着・封じ切ら
れる。管容器12の内側はX線の漏洩を防ぐために防護
鉛5が内張りされている。また、X線管1の動作によっ
て内部の温度が上昇し絶縁油15の体積が膨張するの
で、陰極側にベローズ8が設けられている。
2. Description of the Related Art The structure of a conventional rotary anode X-ray tube apparatus is shown in FIG.
Shown in X-ray tube 1 having glass X-ray tube envelope 10
Is held by the anode holding part 7 and the cathode holding part 6 provided in the tube container 12 in which the insulating oil 15 is sealed. The rotating anode 14 is formed by integrating a tungsten umbrella-shaped target 14a and a rotor, and rotates at a high speed while being supported by a bearing of a fixed portion on the anode side. The cathode 13 is held by a cylinder, and its position is off the tube axis, and is composed of a focusing electrode and a tungsten filament. The rotating anode 14 is rotated at a high speed by an induction rotating magnetic field of a motor coil of the stator 2 provided on the anode side in the tube container 12. The electron impact area of the tungsten disk target 14a increases by rotation, and the input per unit area of the focal point increases. In many cases, a ball bearing is used in a vacuum in a rotating mechanism, held in a bearing case, and a thin film of lead, silver, or the like is used as a lubricant. The glass bulb of the X-ray envelope 10 is often made of hard glass. In order to make the inside of the X-ray envelope 10 high-vacuum, a glass thin chip tube from the end face side of the X-ray envelope 10 on the cathode side is used. After the evacuation, the tip tube is fused and sealed off. A protective lead 5 is lined inside the tube container 12 to prevent leakage of X-rays. Further, since the internal temperature rises due to the operation of the X-ray tube 1 and the volume of the insulating oil 15 expands, the bellows 8 is provided on the cathode side.

【0003】X線管1は、絶縁油15が封入された管容
器12に収納され、動作時は管容器12の円筒両側に設
けられたケーブルレセプタクル4から、負の高電圧及び
フィラメント電流が陰極13に、正の高電圧が回転陽極
14に、外部から供給される。そして、陰極13のフィ
ラメントから放出する電子流が集束電極によって集束さ
れ、高速回転する回転陽極14のタングステンディスク
の傘状のターゲット14a面に電子衝撃する。その時、
衝撃を受けたタングステンディスクの面からX線が放射
し、X線管外囲器10のガラス壁と絶縁油15を透過
し、管容器12のX線放射口に設けられた樹脂などの絶
縁物からなるX線放射窓3aから外部に放射する。
[0003] The X-ray tube 1 is housed in a tube container 12 in which an insulating oil 15 is sealed. In operation, a negative high voltage and a filament current are supplied from a cable receptacle 4 provided on both sides of the tube container 12 to a cathode. At 13, a positive high voltage is supplied to the rotating anode 14 from the outside. Then, the electron flow emitted from the filament of the cathode 13 is focused by the focusing electrode, and impacts on the surface of the umbrella-shaped target 14a of the tungsten disk of the rotating anode 14 rotating at high speed. At that time,
X-rays are radiated from the surface of the impacted tungsten disk, penetrate through the glass wall of the X-ray tube envelope 10 and the insulating oil 15, and are provided with an insulating material such as a resin provided at the X-ray radiation port of the tube container 12. X-ray emission window 3a made of

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の回転陽極X線管
装置は以上のように構成されているが、X線透視および
撮影を繰り返すと、電子流の陽極への衝突により発生し
たエネルギーは大部分が熱に変換されるため、回転陽極
14のターゲット14aのタングステンディスクは高温
度になる。その熱の一部は回転陽極14の陽極保持部7
側の方向に伝導されるが、大部分の熱はタングステンデ
ィスクからの輻射熱となって陰極13の方向、X線管外
囲器10のガラスバルブを通して管容器12の絶縁油1
5の方向、ステータ2の方向に伝わる。したがって陰極
13の集束電極およびフィラメントは高温度になる。さ
らに、フィラメントから電子を回転陽極14のターゲッ
ト14aに向かって放出するために、フィラメントに電
流を流して加熱し、普通動作温度は2、500°Kぐら
いで寿命は、10、000時間程度であるが、この温度
での利用し得る最大エミッションは0.5A/cm
ある。寿命はタングステンの蒸発によって決まる。直径
が最初の90%になると、それ以後は加速的に温度が上
がり、さらに蒸発速度を増して急速に溶断する。X線管
1の真空度が悪くて10−5〜10−4mmHg程度以
下になると、残留ガスの酸化作用およびイオン衝撃によ
ってタングステンの蒸発が促進されて、寿命が低下す
る。蒸発したタングステンは比較的温度の低いX線管外
囲器10のガラスバルブの内壁にW飛散膜として付着す
る。一方、負の高電圧が供給され非対称形状をしたX線
放射窓3aの近くに位置する陰極13と、正の高電圧が
供給される回転陽極14のターゲット14aと、アース
電位を保ち防護鉛5が内張りされ、絶縁物の樹脂からな
るX線放射窓3aを備えた管容器12との中間に位置す
るX線管外囲器10であるガラスバルブの内外表面は、
正及び負の電荷がチャージアップされる。そして、絶縁
物であるX線放射窓3aが近くに存在するため、上記の
W飛散膜が加わって、X線管1のX線管外囲器10にお
けるX線放射窓3a周辺部分のガラスバルブの内外表面
は、非常に不安定な電位状態になる。このように不安定
な電位分布状態が存在すると、ガラスバルブの内表面を
介して陰極13と回転陽極14のターゲット14a間で
放電したり、ガラスバルブを介してアース電位である管
容器12間で放電してガラスバルブを破壊したり、ま
た、上記のW飛散膜が浮遊電位となり、電荷を貯めて放
電を誘発する。その誘発された放電によって、残留ガス
のイオンがフィラメントの表面をたたき、フィラメント
からタングステンをさらに蒸発させ、フィラメントの寿
命をさらに低下させるという問題がある。
The conventional rotary anode X-ray tube apparatus is constructed as described above. However, when X-ray fluoroscopy and imaging are repeated, the energy generated by the collision of the electron stream with the anode becomes large. Since the portion is converted into heat, the tungsten disk of the target 14a of the rotating anode 14 becomes hot. Part of the heat is generated by the anode holding portion 7 of the rotating anode 14.
Most of the heat is radiated from the tungsten disk and is directed to the cathode 13, through the glass bulb of the X-ray envelope 10, to the insulating oil 1 of the tube 12.
5 and the direction of the stator 2. Therefore, the temperature of the focusing electrode and the filament of the cathode 13 becomes high. Further, in order to emit electrons from the filament toward the target 14a of the rotary anode 14, a current is applied to the filament and heating is performed. Usually, the operating temperature is about 2500 ° K and the life is about 10,000 hours. However, the maximum available emission at this temperature is 0.5 A / cm 2 . Life is determined by the evaporation of tungsten. When the diameter reaches the first 90%, thereafter, the temperature rises at an accelerated rate, and the rate of evaporation further increases, causing rapid fusing. If the degree of vacuum of the X-ray tube 1 is low and is about 10 −5 to 10 −4 mmHg or less, the evaporation of tungsten is accelerated by the oxidizing action of residual gas and ion bombardment, and the life is shortened. The evaporated tungsten adheres to the inner wall of the glass bulb of the X-ray tube envelope 10 having a relatively low temperature as a W scattering film. On the other hand, the cathode 13 is located near the asymmetrical X-ray emission window 3a supplied with a negative high voltage, the target 14a of the rotating anode 14 supplied with a positive high voltage, and the protective lead 5 is maintained at the ground potential. The inner and outer surfaces of a glass bulb, which is an X-ray tube envelope 10 located in the middle of a tube container 12 provided with an X-ray emission window 3a made of an insulating resin,
Positive and negative charges are charged up. Since the X-ray emission window 3a, which is an insulator, is present nearby, the above-mentioned W scattering film is added to the glass bulb around the X-ray emission window 3a in the X-ray tube envelope 10 of the X-ray tube 1. The inner and outer surfaces of the device are in a very unstable potential state. When such an unstable potential distribution state exists, discharge occurs between the cathode 13 and the target 14a of the rotating anode 14 via the inner surface of the glass bulb, or between the tube vessel 12 at the earth potential via the glass bulb. The glass bulb is destroyed by discharging, and the W scattering film becomes a floating potential and accumulates electric charge to induce discharge. There is a problem that the induced discharge causes ions of the residual gas to strike the surface of the filament, further evaporating tungsten from the filament, and further reducing the life of the filament.

【0005】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、管容器のX線放射窓の近傍に位置する
X線管ガラスバルブの電位分布を安定させ、放電を抑制
することができる回転陽極X線管装置を提供することを
目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and has been made to stabilize the potential distribution of an X-ray tube glass bulb located near an X-ray emission window of a tube container and suppress discharge. It is an object of the present invention to provide a rotating anode X-ray tube device capable of performing the above-mentioned steps.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の回転陽極X線管装置は、管容器内部の絶縁
油中に陽極保持部と陰極保持部によって保持され、絶縁
物からなるX線管外囲器の高真空中に、高速回転する傘
状の陽極と、陰極とを対向配置した回転陽極X線管を備
え、この回転陽極X線管から放射するX線を、前記管容
器に設けられたX線放射窓から外部に照射する回転陽極
X線管装置において、前記X線放射窓の内側にアース電
位部材を配置したものである。
In order to achieve the above object, a rotary anode X-ray tube apparatus according to the present invention is held in an insulating oil inside a tube container by an anode holding portion and a cathode holding portion. A high-speed rotating umbrella-shaped anode, and a rotating anode X-ray tube in which a cathode is arranged oppositely in a high vacuum of the X-ray tube envelope. In a rotary anode X-ray tube apparatus for irradiating an X-ray emission window provided in a tube container to the outside, a ground potential member is arranged inside the X-ray emission window.

【0007】また、本発明の回転陽極X線管装置は、管
容器内部の絶縁油中に陽極保持部と陰極保持部によって
保持され、絶縁物からなるX線管外囲器の高真空中に、
高速回転する傘状の陽極と、陰極とを対向配置した回転
陽極X線管を備え、この回転陽極X線管から放射するX
線を、前記管容器に設けられたX線放射窓から外部に照
射する回転陽極X線管装置において、前記X線放射窓の
内側に導電塗料を塗布することによりアース電位とする
ものである。
Further, the rotating anode X-ray tube apparatus of the present invention is held in an insulating oil inside a tube container by an anode holding portion and a cathode holding portion, and is used in a high vacuum of an X-ray tube envelope made of an insulating material. ,
A rotating anode X-ray tube in which a high-speed rotating umbrella-shaped anode and a cathode are arranged to face each other;
In a rotating anode X-ray tube apparatus for irradiating a line to the outside from an X-ray emission window provided in the tube container, a conductive paint is applied to the inside of the X-ray emission window to set a ground potential.

【0008】本発明の回転陽極X線管装置は上記のよう
に構成されており、回転陽極X線管から放射するX線
を、外部に照射するために管容器に設けられたX線放射
窓の内側に、アース電位部材を配置し、または、導電塗
料を塗布することによりアース電位とするものである。
それによって、X線管のX線管外囲器が、絶縁油を介し
てアース電位にされた管容器に一様に覆われることにな
り、X線放射窓近傍のX線管外囲器のガラスバルブ内外
表面に、安定した電位分布を形成することができる。X
線放射窓部分にアース電位面が形成されることで、特
に、X線管外囲器内面での電位分布が安定し、微小放
電、さらには大放電の発生を抑制することができる。そ
れによって、X線管の寿命を延ばすことができる。
The rotary anode X-ray tube apparatus of the present invention is configured as described above, and an X-ray emission window provided in a tube container for irradiating X-rays emitted from the rotary anode X-ray tube to the outside. A ground potential member is arranged inside the inside of the device or a ground potential is obtained by applying a conductive paint.
As a result, the X-ray tube envelope of the X-ray tube is uniformly covered with the tube vessel set to the ground potential via the insulating oil, and the X-ray tube envelope near the X-ray emission window is opened. A stable potential distribution can be formed on the inner and outer surfaces of the glass bulb. X
By forming the ground potential surface in the radiation window portion, the potential distribution particularly on the inner surface of the X-ray tube envelope is stabilized, and the occurrence of minute discharge and further large discharge can be suppressed. Thereby, the life of the X-ray tube can be extended.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明の回転陽極X線管装置の実
施例を、図1および図2を参照しながら説明する。図1
は回転陽極X線管装置のX線放射窓3の内側に金属製の
マスク9を備えた実施例の断面を示す図であり、図2は
回転陽極X線管装置のX線放射窓3の内側に導電性塗料
11を塗布した本発明の他の実施例の断面を示す図であ
る。本回転陽極X線管装置は、高真空に排気された硬質
ガラスからなるX線管外囲器10と、そのX線管外囲器
10の一端に配置されステータ2の回転磁界によって高
速回転するターゲット14aを有する回転陽極14と、
それに対向して配置されたフィラメントと集束電極によ
って電子を放出する陰極13と、X線管外囲器10と回
転陽極14と陰極13とから構成されるX線管1を陽極
保持部7と陰極保持部6とによって保持し絶縁油15中
に封入され内壁に防護鉛5を内張りした管容器12と、
回転陽極14に正の高電圧を供給し同時に陰極13に負
の高電圧とフィラメントに電流を供給するためのゲーブ
ルレセプタクル4と、ターゲット14aに陰極13から
の電子が衝突しX線が放射されそのX線を外部に照射す
るために管容器12に設けられ内側にアース電位を有す
るマスク9又は導電塗料11を有する樹脂製のX線放射
窓3と、内部の温度上昇によって絶縁油15が膨張した
とき、その容積を調節するベローズ8とから構成され
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a rotary anode X-ray tube apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG.
FIG. 2 is a view showing a cross section of an embodiment in which a metal mask 9 is provided inside the X-ray emission window 3 of the rotary anode X-ray tube device. FIG. It is a figure showing the section of other examples of the present invention which applied conductive paint 11 inside. The rotating anode X-ray tube apparatus is arranged at one end of the X-ray tube envelope 10 made of hard glass evacuated to a high vacuum, and is rotated at a high speed by a rotating magnetic field of the stator 2. A rotating anode 14 having a target 14a,
The X-ray tube 1 composed of the X-ray tube envelope 10, the rotating anode 14 and the cathode 13 is connected to the anode holding unit 7 and the cathode 13, which emit the electrons by the filament and the focusing electrode arranged opposite thereto. A tube container 12 held by the holding portion 6 and sealed in the insulating oil 15 and lined with protective lead 5 on the inner wall;
A gable receptacle 4 for supplying a positive high voltage to the rotating anode 14 and simultaneously supplying a negative high voltage to the cathode 13 and a current to the filament, and electrons from the cathode 13 collide with the target 14a to emit X-rays. An X-ray radiation window 3 made of a resin and having a mask 9 or a conductive paint 11 provided inside the tube container 12 for irradiating X-rays to the outside and having a ground potential inside, and the insulating oil 15 expanded due to a rise in temperature inside. Sometimes, the bellows 8 adjusts the volume.

【0010】X線管1は、回転陽極14がタングステン
の傘状のターゲット14aと回転部とが一体となり、固
定部の軸受に支えられて高速回転し、陰極13がシリン
ダに保持されて、その位置は管軸より外れ、集束電極と
タングステンフィラメントから構成され、ケーブルレセ
プタクル4から電流電圧が供給される。X線管外囲器1
0は、硬質ガラス製またはセラミックス製のものが用い
られ、陰極側に設けられたチップ管で内部を高真空に真
空排気され、排気終了後このチップ管は融着・封じ切ら
れる。回転陽極14は、正の高電圧がケーブルレセプタ
クル4から印加され、絶縁油15中に設けられたステー
タ2のモータコイルの回転磁界により高真空中で高速回
転する。そのターゲット14aには傘状のタングステン
などが使われ、回転機構の軸受はボールベアリングが用
いられている。陰極13は、シリンダに保持されて、そ
の位置は管軸より外れ、負の高電圧がケーブルレセプタ
クル4から印加され同時にフィラメントに電流が供給さ
れる。フィラメントにはタングステンが用いられ、モリ
ブデンアンカによって支えられており、インシュレータ
によって片側が絶縁され、一方は集束電極に取付けられ
ている。管容器12は、内部に絶縁油15を封入し、内
側に陽極保持部7と陰極保持部6が設けられ、それにX
線管1が保持される。そして、ステータ2に対応する位
置に回転陽極14の回転部をセットし、同時に、X線放
射方向がX線放射窓3に対応するようにセットする。そ
して、ケーブルレセプタクル4からの導線が、回転陽極
14と陰極13に接続される。動作中に内部は温度が上
昇し、絶縁油15の体積が膨張するので、管容器12の
端面にベローズ8を備えている。
In the X-ray tube 1, a rotating anode 14 is formed by integrating a tungsten umbrella-shaped target 14 a and a rotating part, and is rotated at high speed by being supported by a bearing of a fixed part, and a cathode 13 is held by a cylinder. The position is deviated from the tube axis, and is constituted by a focusing electrode and a tungsten filament. A current voltage is supplied from the cable receptacle 4. X-ray tube envelope 1
Numeral 0 is made of hard glass or ceramic, and the inside thereof is evacuated to a high vacuum by a chip tube provided on the cathode side, and after the evacuation, the chip tube is fused and sealed off. The rotating anode 14 is applied with a high positive voltage from the cable receptacle 4 and rotates at high speed in a high vacuum by the rotating magnetic field of the motor coil of the stator 2 provided in the insulating oil 15. An umbrella-shaped tungsten or the like is used for the target 14a, and a ball bearing is used as a bearing for the rotating mechanism. The cathode 13 is held by a cylinder, its position is deviated from the tube axis, and a high negative voltage is applied from the cable receptacle 4 and at the same time current is supplied to the filament. Tungsten is used for the filament, supported by molybdenum anchors, one side is insulated by an insulator, and one is attached to a focusing electrode. The tube container 12 has an insulating oil 15 sealed therein and an anode holding portion 7 and a cathode holding portion 6 provided inside.
The tube 1 is held. Then, the rotating part of the rotary anode 14 is set at a position corresponding to the stator 2, and at the same time, the X-ray emission direction is set so as to correspond to the X-ray emission window 3. Then, a lead wire from the cable receptacle 4 is connected to the rotating anode 14 and the cathode 13. During operation, the temperature inside rises and the volume of the insulating oil 15 expands, so the bellows 8 is provided on the end face of the tube container 12.

【0011】X線放射窓3は、X線を外部に照射するた
めに管容器12に設けられ、X線に対して耐性を有し、
X線透過性の良い樹脂製の窓である。そして、本発明の
回転陽極X線管装置のX線照射窓3は、内側にアース電
位を有するマスク9又は導電塗料11を有するものであ
る。従来の回転陽極X線管装置のX線管外囲器10は硬
質ガラス製で、X線放射窓3aは耐X線の良い樹脂で製
作されており、これはX線をよく透過するとともに高電
圧に耐え得るように絶縁性を持たせたものである。しか
し、このような構成では、X線管1に高電圧が印加され
た瞬間などにX線管外囲器10の内面における電位分布
がきわめて不安定になりやすい。これは、X線管外囲器
10のみならずX線放射窓3aにも電荷がたまり安定す
るまでに少なくとも数msecの時間を要するためであ
る。このような流動的な電位分布は微小放電につなが
り、さらにこれがトリガーとした大放電を発生しやすく
している。これに対し本回転陽極X線管装置は、図1
(A)の要部Wを拡大して示す図1(B)に示すよう
に、X線放射窓3の内側にマスク9を配置している。こ
のマスク9は、導電性のもので作られ、電位的にはアー
ス電位とされる。好ましい材料として鉛、アルミニウム
が使われる。また、X線放射窓3自体はX線透過を考慮
して樹脂製とすることが望ましい。従来は、X線放射窓
3aに耐電圧が必要と考えられていたが、このようにア
ース電位をX線放射窓3に持たせることにより、X線放
射窓3部分そのものに電気的絶縁は不要であり、実施例
のように、金属でX線放射窓3部分を構成しても問題を
生じることがない。この実施例では、X線放射窓3部分
及びX線管外囲器10のX線放射窓3近傍における電位
分布が容易に一定になり安定する。これによってX線管
外囲器10内面における微小放電や、これに伴う大放電
の発生を未然に防ぐことができる。図2の実施例では、
図2(A)における要部Wを拡大して示す図2(B)に
示すようにアース電位面を金属でなく導電性塗料11で
形成したものである。
The X-ray emission window 3 is provided in the tube container 12 for irradiating X-rays to the outside, and has resistance to X-rays.
This is a resin window with good X-ray transparency. The X-ray irradiation window 3 of the rotary anode X-ray tube apparatus according to the present invention has a mask 9 or a conductive paint 11 having a ground potential inside. The X-ray tube envelope 10 of the conventional rotary anode X-ray tube device is made of hard glass, and the X-ray emission window 3a is made of a resin having good X-ray resistance. It has insulation properties so as to withstand a voltage. However, in such a configuration, the potential distribution on the inner surface of the X-ray tube envelope 10 tends to be extremely unstable at the moment when a high voltage is applied to the X-ray tube 1. This is because it takes at least several milliseconds for charges to accumulate not only in the X-ray tube envelope 10 but also in the X-ray emission window 3a and stabilize. Such a fluid potential distribution leads to a minute discharge, which further facilitates the generation of a large discharge. On the other hand, the present rotary anode X-ray tube apparatus is shown in FIG.
As shown in FIG. 1 (B) which shows an enlarged view of a main part W of (A), a mask 9 is arranged inside the X-ray emission window 3. The mask 9 is made of a conductive material and is set to a ground potential. Lead and aluminum are used as preferred materials. The X-ray radiation window 3 itself is desirably made of resin in consideration of X-ray transmission. Conventionally, it has been considered that the X-ray emission window 3a needs to withstand a voltage. However, by providing the X-ray emission window 3 with a ground potential as described above, the X-ray emission window 3 itself does not require electrical insulation. However, there is no problem even if the X-ray emission window 3 is made of metal as in the embodiment. In this embodiment, the potential distribution in the portion of the X-ray emission window 3 and in the vicinity of the X-ray emission window 3 of the X-ray envelope 10 is easily constant and stable. Thus, it is possible to prevent a minute discharge on the inner surface of the X-ray tube envelope 10 and a large discharge accompanying the discharge. In the embodiment of FIG.
As shown in FIG. 2 (B) which shows an enlarged view of a main part W in FIG. 2 (A), the ground potential surface is formed of conductive paint 11 instead of metal.

【0012】次に、回転陽極X線管装置の動作について
説明する。まず、ステータ2の電磁コイルに電流を流し
回転陽極14を高速で回転させ、陰極13のフィラメン
トに加熱電流を流す。そして、X線制御器から高電圧発
生装置を制御して、陰極13に負の高電圧と、回転陽極
14に正の高電圧を印加する。そのときX線管1の陰極
13と回転陽極14との間の静電容量、及び陰極13と
アース電位の管容器12との間、回転陽極14と管容器
12との間には、X線管外囲器10のガラス絶縁物と絶
縁油15が存在し、静電容量が存在するので、初期の電
圧立ち上がり時には高電圧が印加された瞬時に、その波
形は上記静電容量に相当するチャージ分によってなまっ
た波形になる。そして、陰極13から熱電子が飛び出
し、回転陽極14のターゲット14aに衝突すると、X
線を発生するが、それ以外に2次電子や反射電子も発生
する。その二次電子及び反射電子は再びターゲット14
aに衝突するものもあるが、一部はX線管外囲器10の
内壁にチャージアップする。その電荷に対してX線管外
囲器10の外面に、正の電荷をもったものが誘起され
る。本実施例ではX線放射窓3の内側に、アース電位を
形成するマスク9もしくは導電塗料11が設けられてい
るので、X線管外囲器10の内壁にチャージアップする
電荷は、安定して定在する。従来のような樹脂製のX線
放射窓3aのみであれば、不安定な状態でX線管外囲器
10の内壁で電荷が浮遊移動し、X線管外囲器10の内
壁にスパッタしたフィラメントのタングステン飛散膜も
加わって浮遊電位となり、電荷を貯めて放電を誘発す
る。その誘発された放電によって、残留ガスのイオンが
フィラメントの表面をたたき、フィラメントからタング
ステンをさらに蒸発させ、フィラメントの寿命をさらに
低下させていた。また、その周辺の電界強度が刻々と変
化して、電荷の消滅と発生が繰り返され、小さな放電が
発生し、それによって大放電を誘起しX線管1を故障さ
せていた。本発明ではX線管外囲器10の内壁の電荷
は、外部の一様なアース電位によって定在するので、安
定してX線管1を動作させることができる。
Next, the operation of the rotary anode X-ray tube device will be described. First, a current is supplied to the electromagnetic coil of the stator 2 to rotate the rotating anode 14 at high speed, and a heating current is supplied to the filament of the cathode 13. Then, the high voltage generator is controlled by the X-ray controller to apply a negative high voltage to the cathode 13 and a positive high voltage to the rotating anode 14. At this time, the capacitance between the cathode 13 of the X-ray tube 1 and the rotating anode 14 and the distance between the cathode 13 and the tube vessel 12 at the ground potential and between the rotating anode 14 and the vessel 12 Since the glass insulator of the envelope 10 and the insulating oil 15 are present and the capacitance is present, at the time of the initial rise of the voltage, the waveform thereof is instantaneously changed to the charge corresponding to the aforementioned capacitance at the moment when the high voltage is applied. The waveform becomes distorted depending on the minute. Then, when thermoelectrons fly out of the cathode 13 and collide with the target 14a of the rotating anode 14, X
It generates rays, but also secondary electrons and reflected electrons. The secondary electrons and reflected electrons are returned to the target 14 again.
Although some of them collide with a, a part of them is charged up on the inner wall of the X-ray tube envelope 10. With respect to the charge, a charge having a positive charge is induced on the outer surface of the X-ray tube envelope 10. In this embodiment, since the mask 9 or the conductive paint 11 for forming the ground potential is provided inside the X-ray emission window 3, the electric charge charged up on the inner wall of the X-ray tube envelope 10 is stably maintained. Standing. If only the conventional X-ray radiation window 3a made of resin is used, the charge floats and moves on the inner wall of the X-ray envelope 10 in an unstable state, and spatters on the inner wall of the X-ray envelope 10. The tungsten scattering film of the filament is also added to become a floating potential, and accumulates electric charge to induce discharge. The induced discharge caused residual gas ions to strike the surface of the filament, further evaporating tungsten from the filament and further reducing the life of the filament. Further, the electric field intensity around the periphery changes every moment, and the disappearance and generation of the electric charge are repeated, so that a small discharge is generated, thereby inducing a large discharge and causing the X-ray tube 1 to fail. In the present invention, since the electric charge on the inner wall of the X-ray tube envelope 10 is fixed by the external uniform earth potential, the X-ray tube 1 can be operated stably.

【0013】[0013]

【発明の効果】本発明の回転陽極X線管装置は上記のよ
うに構成されており、回転陽極X線管の管容器に設けら
れたX線放射窓の内側に、アース電位部材を配置し、又
は、導電塗料を塗布しているので、X線管が、絶縁油を
介してアース電位とされた管容器に一様にシールドさ
れ、X線放射窓近傍のX線管のガラスバルブ内外表面
に、定在した電荷の電位分布を形成する。そのため、X
線管ガラスバルブ内面での電位分布が安定し、微小放
電、さらには大放電の発生を抑制することができ、X線
管の寿命を延ばすことができる。
The rotary anode X-ray tube apparatus of the present invention is constructed as described above, and a ground potential member is arranged inside an X-ray emission window provided in a tube container of the rotary anode X-ray tube. Or, since the conductive paint is applied, the X-ray tube is uniformly shielded by a tube container set to the ground potential via insulating oil, and the inside and outside surfaces of the glass bulb of the X-ray tube near the X-ray emission window Then, a potential distribution of the stationary charges is formed. Therefore, X
The electric potential distribution on the inner surface of the tube glass bulb is stabilized, the generation of minute discharge and further large discharge can be suppressed, and the life of the X-ray tube can be extended.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の回転陽極X線管装置の一実施例を示
す図である。
FIG. 1 is a view showing one embodiment of a rotary anode X-ray tube apparatus of the present invention.

【図2】 本発明の回転陽極X線管装置の他の実施例を
示す図である。
FIG. 2 is a view showing another embodiment of the rotary anode X-ray tube apparatus of the present invention.

【図3】 従来の回転陽極X線管装置を示す図である。FIG. 3 is a view showing a conventional rotary anode X-ray tube device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…X線管 2…ステータ 3、3a…X線放射窓 4…ケーブルレセプタクル 5…防護鉛 6…陰極保持部 7…陽極保持部 8…ベローズ 9…マスク 10…X線管外囲器 11…導電塗料 12…管容器 13…陰極 14…回転陽極 14a…ターゲット 15…絶縁油 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... X-ray tube 2 ... Stator 3, 3a ... X-ray radiation window 4 ... Cable receptacle 5 ... Protective lead 6 ... Cathode holding part 7 ... Anode holding part 8 ... Bellows 9 ... Mask 10 ... X-ray tube envelope 11 ... Conductive paint 12 ... Tube container 13 ... Cathode 14 ... Rotating anode 14a ... Target 15 ... Insulating oil

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】管容器内部の絶縁油中に陽極保持部と陰極
保持部によって保持され、絶縁物からなるX線管外囲器
の高真空中に、高速回転する傘状の陽極と、陰極とを対
向配置した回転陽極X線管を備え、この回転陽極X線管
から放射するX線を、前記管容器に設けられたX線放射
窓から外部に照射する回転陽極X線管装置において、前
記X線放射窓の内側にアース電位部材を配置したことを
特徴とする回転陽極X線管装置。
An umbrella-shaped anode which is held in an insulating oil inside a tube container by an anode holder and a cathode holder and rotates at a high speed in a high vacuum of an X-ray tube envelope made of an insulator; And a rotating anode X-ray tube device arranged to oppose the rotating anode X-ray tube, and irradiating an X-ray radiated from the rotating anode X-ray tube to the outside from an X-ray emission window provided in the tube container. A rotating anode X-ray tube device, wherein a ground potential member is arranged inside the X-ray emission window.
【請求項2】管容器内部の絶縁油中に陽極保持部と陰極
保持部によって保持され、絶縁物からなるX線管外囲器
の高真空中に、高速回転する傘状の陽極と、陰極とを対
向配置した回転陽極X線管を備え、この回転陽極X線管
から放射するX線を、前記管容器に設けられたX線放射
窓から外部に照射する回転陽極X線管装置において、前
記X線放射窓の内側に導電塗料を塗布することによりア
ース電位とすることを特徴とする回転陽極X線管装置。
2. An umbrella-shaped anode which is held in an insulating oil inside a tube container by an anode holding portion and a cathode holding portion and rotates at a high speed in a high vacuum of an X-ray tube envelope made of an insulating material; And a rotating anode X-ray tube device arranged to oppose the rotating anode X-ray tube, and irradiating an X-ray radiated from the rotating anode X-ray tube to the outside from an X-ray emission window provided in the tube container. A rotating anode X-ray tube apparatus characterized in that a conductive paint is applied to the inside of the X-ray emission window to set a ground potential.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107393792A (en) * 2017-08-28 2017-11-24 丹东市无损检测设备有限公司 Industrial flaw detection metal-ceramic X-ray tube
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